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步进电动机的工作原理是什么?怎样设计一个基

所属分类:凤凰彩票平台新闻 发布时间:2019-06-23 09:01 作者:凤凰彩票_凤凰彩票 文章来源:凤凰彩票平台

  步进电动机是将电脉冲慰勉信号转换成相应的角位移或线位移的离散值驾驭电动机,这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步,以是又称脉冲电动机。步进电动机把电脉冲信号变换成角位移以驾驭转子转动的微特电机。正在自愿驾驭安装中举动施行元件。每输入一个脉冲信号,步进电动机进展一步,故又称脉冲电动机。步进电动机众用于数字式筹划机的外部配置,以及打印机、画图机和磁盘等安装。 正在数字驾驭体系中具有精度高,运转牢靠。如采用地位检测和速率反应,亦可达成闭环驾驭。步进电动机已渊博地行使于数字驾驭体系中,如数模转换安装、数控机床、筹划机外围配置、自愿记实仪、钟外等之中,其它正在工业自愿化临蓐线、印刷配置等中亦有行使。

  因为步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的施行元件,它不行直接接到交直流电源上,而务必运用专用配置-步进电机驾驭驱动器榜样步进电机驾驭体系如图1所示:驾驭器可能发出脉冲频率从几赫兹到几十千赫兹可能一口吻转变的脉冲信号,它为环形分拨器供给脉冲序列。环形分拨器的首要性能是把来自驾驭闭节的脉冲序列按肯定的次序分拨后,历程功率放大器的放大加到步进电机驱动电源的各项输人端,以驱动步进电机的转动。环形分拨器首要有两大类:一类是用筹划机软件计划的伎俩达成环分器央求的性能,大凡称软环形分拨器。另一类是用硬件组成的环形分拨器,大凡称为硬环形分拨器。

  文中所驾驭的步进电机是四相单极式35BY48HJ120减速步进电动机。本文所计划的步进电机驾驭驱动器的框图如图2所示。片内置8K字节可反复擦写的Flash闪速存储器。256字节RAM。3个16位准时器。可编程串行UART通道。

  L297是意大利SGS半导体公司临蓐的步进电机专用驾驭器,它能形成4相驾驭信号,可用于筹划机驾驭的两相双极和四相单相步进电机,可以用单四拍、双四拍、四相八拍办法驾驭步进电机。它们所构成的微管理器至双桥式步进电动机的接口如图3所示。这种办法维系的长处是,须要的元件很少,牢靠性高和占空间少,而且通过软件开垦,可能简化和减细微型筹划机的掌管。

  L297芯片是一种硬件环分集成芯片。芯片内的PWM斩波器电途可开闭形式下治疗步进电机绕组中的电机绕组中的电流。该集成电途采用了SGS公司的模仿/数字兼容的I2L技巧,运用5V的电源电压,全面信号的衔接都与TFL/CMOS或集电极开途的晶体管兼容。它可形成四相驱动信号,用于筹划机驾驭的两相双极或四相单极步进电机,这一部门是由两种输入形式驾驭,偏向驾驭(CW/CCW) 和HALF/FULL 以及步进式时钟CLOCK.它将译码器从一阶梯推动至另一阶梯。译码器有四个输出点衔接到输出逻辑部门,是以L297能形成三种相序信号,对应于三种差其余职业办法:即半步办法(HALF STEP);基础步距(FULL STEP,整步)一相慰勉办法;基础步距两相慰勉办法。脉冲分拨器内部是一个3bit可逆计数器,加上少少组合逻辑。形成每周期8步格雷码时序信号,这也便是半步职业办法的时序信号。

  L297另一个紧要构成是由两个PWM 斩波器来驾驭相绕组电流,达成恒流斩波驾驭以得到优越的矩频特征。图3中,频率f是由外接16脚的RC搜集肯定的, 当R=10k 时,f=1/0.69RC。当时钟振荡器脉冲使触发器置1,电机绕组相电流上升,采样电阻的R 上电压上升到基准电压Uref时,斗劲器翻转,使触发器复位,功率晶体管闭断,电流消浸,如此,触发器输出的是恒频PWM信号,调制L297的输出信号,绕组相电流峰值由Uref确定。CONTROL为高电普通,对A、B、C、D有驾驭影响;而为低电普通,则对INH1和INH2起驾驭影响,从而可对电动机转向和转矩举行驾驭。

  L298芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器,其计划是为授与准则TTL逻辑电平信号和驱动电感负载的,比如继电器、圆筒形线圈、直流电动机和步进电动机 具有两克制输入来使器件不受输入信号影响。每桥的三级管的射极是衔接正在一块的,相应外接线端可用来衔接外设传感电阻。

  AT89C52通过串口经MAX232电平转换之后与微机相连。授与上位机指令。向L297发出时钟信号、正反转信号、复位信号及使能驾驭等信号。电途中,电阻R13,R15用来治疗斩波器电途的参考电压,该电压将与通过管脚13,14所反应的电位的巨细斗劲,来确定是否举行斩波驾驭,以到达驾驭电机绕组电流峰值。

  正在该电途中,将P1.0口设为电机起源按钮,P1.1,P1.2,P1.3为速率选拔按钮。速率由低到高,P1.4为电机停留按钮。并设三档速率的最高速率循序为500pps、1000pps、2000pps 。RXD,TXD 已由MAX232电平转换接出串口。其余,步进电机其启动,停留的频率较低,平常正在100-250Hz之间,而最高运转频率央求较高。大凡为1-3kHz,为使其正在启动、运转和停留全豹经过中,这采用常用的离散主意来贴近理念的近似梯形的起落速弧线所示。

  把各离散点的速率所需的装载值用公式转化为各自所需的定常常间固化正在体系的ROM 中,这里用TH0=(65536-time)/256,TL0=(65536-time)%256来筹划装载值,time外现各阶梯所需定常常间。该秩序首要由驾驭主秩序、加减速子秩序构成,主秩序框图如图4所示。

  本文立异点正在于提出行使单片机和L297、L298集成电途组成步进电机驾驭驱动器。使之具有元件少。牢靠性高、占空间少、安装本钱低等长处。其它,正在上面提出的正在加减速秩序中准时器的装载值用式子筹划不切确,这两条赋值要施行不少的时候。整个做的时辰。可直接把初值筹划出来或把除号用相加来筹划。

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